JP2003149976A - 定着用回転体、加圧用回転体および定着装置 - Google Patents
定着用回転体、加圧用回転体および定着装置Info
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- JP2003149976A JP2003149976A JP2001349706A JP2001349706A JP2003149976A JP 2003149976 A JP2003149976 A JP 2003149976A JP 2001349706 A JP2001349706 A JP 2001349706A JP 2001349706 A JP2001349706 A JP 2001349706A JP 2003149976 A JP2003149976 A JP 2003149976A
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- fixing rotator
- tetrafluoroethylene
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- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 離型性、耐久性、定着性等に優れた定着用回
転体、加圧用回転体および定着装置を提供する。 【解決手段】 表面層2が、テトラフルオロエチレン/
パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体(MFA)
およびテトラフルオロエチレン/パーフルオロエチルビ
ニルエーテル共重合体(EFA)のいずれかのフッ素系
樹脂からなり、さらに無機フィラーを含有することを特
徴とする定着用回転体である。また、表面層が、テトラ
フルオロエチレン/パーフルオロメチルビニルエーテル
共重合体(MFA)およびテトラフルオロエチレン/パ
ーフルオロエチルビニルエーテル共重合体(EFA)の
いずれかのフッ素系樹脂からなり、さらに無機フィラー
を含有することを特徴とする加圧用回転体である。さら
に、上記定着用回転体および上記加圧用回転体の少なく
ともいずれか1つを具備することを特徴とする定着装置
である。
転体、加圧用回転体および定着装置を提供する。 【解決手段】 表面層2が、テトラフルオロエチレン/
パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体(MFA)
およびテトラフルオロエチレン/パーフルオロエチルビ
ニルエーテル共重合体(EFA)のいずれかのフッ素系
樹脂からなり、さらに無機フィラーを含有することを特
徴とする定着用回転体である。また、表面層が、テトラ
フルオロエチレン/パーフルオロメチルビニルエーテル
共重合体(MFA)およびテトラフルオロエチレン/パ
ーフルオロエチルビニルエーテル共重合体(EFA)の
いずれかのフッ素系樹脂からなり、さらに無機フィラー
を含有することを特徴とする加圧用回転体である。さら
に、上記定着用回転体および上記加圧用回転体の少なく
ともいずれか1つを具備することを特徴とする定着装置
である。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電子写真複写機、プ
リンター、ファックス等の画像処理装置用の定着用回転
体、加圧用回転体およびこれらを具備した定着装置に関
する。
リンター、ファックス等の画像処理装置用の定着用回転
体、加圧用回転体およびこれらを具備した定着装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】画像形成装置に具備される定着装置に使
用される従来の定着部材(定着用回転体、加圧用回転
体)としては、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス
鋼等からなる芯金上に弾性層、表面離型層等が形成され
た構成となっている。弾性層としてはシリコーンゴム等
が挙げられる。表面離型層としてはフッ素ゴム、フッ素
樹脂等が挙げられ、特に離型性の面でフッ素樹脂がよく
用いられている。
用される従来の定着部材(定着用回転体、加圧用回転
体)としては、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス
鋼等からなる芯金上に弾性層、表面離型層等が形成され
た構成となっている。弾性層としてはシリコーンゴム等
が挙げられる。表面離型層としてはフッ素ゴム、フッ素
樹脂等が挙げられ、特に離型性の面でフッ素樹脂がよく
用いられている。
【0003】かかるフッ素樹脂については、クラック防
止を目的とした例(特開平9−11362号公報)、耐
久性向上等の機能付与のためにPFA、PTFE、ある
いはPTFE/PFA混合フッ素樹脂中に無機フィラー
(導電性酸化物やグラファイト)を添加させた例(特開
平2001−125404号公報、特開平6−3481
65号公報、特開平9−237007号公報)、MFA
樹脂中に有機物を添加させた例(特開平10−3966
7号公報)、等がある。
止を目的とした例(特開平9−11362号公報)、耐
久性向上等の機能付与のためにPFA、PTFE、ある
いはPTFE/PFA混合フッ素樹脂中に無機フィラー
(導電性酸化物やグラファイト)を添加させた例(特開
平2001−125404号公報、特開平6−3481
65号公報、特開平9−237007号公報)、MFA
樹脂中に有機物を添加させた例(特開平10−3966
7号公報)、等がある。
【0004】また、定着部材としては、ロール状に限ら
ずベルト状の定着方式も用いられている。例を挙げる
と、基材上に弾性層、離型層の順に配置されているもの
や離型層のみを基材上に設けているものもある。ここで
用いられている弾性層としては、シリコーンゴム等が挙
げられ、離型層としてはフッソゴム、フッソ樹脂等が挙
げられる。基材としてはポリイミド等の耐熱性樹脂材
料、ニッケル電鋳等の金属材料等が用いられている。こ
れらのロールあるいはベルトを組み合わせて、例えば、
加熱ロールあるいはベルトと、加圧ロールあるいはベル
トと、の間に複写紙を通し、この複写紙上に形成された
トナー像を熱および圧力によって溶融させて複写紙上に
固定する。しかしながらいずれの場合においても高画
質、高信頼性の両立といった面では今日の市場要求に対
しては十分なものではなかった。
ずベルト状の定着方式も用いられている。例を挙げる
と、基材上に弾性層、離型層の順に配置されているもの
や離型層のみを基材上に設けているものもある。ここで
用いられている弾性層としては、シリコーンゴム等が挙
げられ、離型層としてはフッソゴム、フッソ樹脂等が挙
げられる。基材としてはポリイミド等の耐熱性樹脂材
料、ニッケル電鋳等の金属材料等が用いられている。こ
れらのロールあるいはベルトを組み合わせて、例えば、
加熱ロールあるいはベルトと、加圧ロールあるいはベル
トと、の間に複写紙を通し、この複写紙上に形成された
トナー像を熱および圧力によって溶融させて複写紙上に
固定する。しかしながらいずれの場合においても高画
質、高信頼性の両立といった面では今日の市場要求に対
しては十分なものではなかった。
【0005】電子写真複写機、プリンター、ファックス
等の画像形成装置;画像やその他の情報を薄膜上に記録
する記録装置;等においても、常に画質や耐久性、信頼
性の向上が要求され、それに対応して絶えず研究が行わ
れ、改良が加えられている。特にカラー複写機、カラー
プリンターにおいては高画質、高信頼性が近年ますます
厳しく要求されてきている。
等の画像形成装置;画像やその他の情報を薄膜上に記録
する記録装置;等においても、常に画質や耐久性、信頼
性の向上が要求され、それに対応して絶えず研究が行わ
れ、改良が加えられている。特にカラー複写機、カラー
プリンターにおいては高画質、高信頼性が近年ますます
厳しく要求されてきている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】以上から、本発明は、
上記要求に応えることを目的とする。すなわち、離型
性、耐久性、定着性等に優れた定着用回転体、加圧用回
転体および定着装置を提供することを目的とする。
上記要求に応えることを目的とする。すなわち、離型
性、耐久性、定着性等に優れた定着用回転体、加圧用回
転体および定着装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題は、以下に示す
本発明により解決することができる。すなわち、本発明
は、 <1> 表面層が、テトラフルオロエチレン/パーフル
オロメチルビニルエーテル共重合体(MFA)およびテ
トラフルオロエチレン/パーフルオロエチルビニルエー
テル共重合体(EFA)のいずれかのフッ素系樹脂から
なり、さらに無機フィラーを含有することを特徴とする
定着用回転体である。
本発明により解決することができる。すなわち、本発明
は、 <1> 表面層が、テトラフルオロエチレン/パーフル
オロメチルビニルエーテル共重合体(MFA)およびテ
トラフルオロエチレン/パーフルオロエチルビニルエー
テル共重合体(EFA)のいずれかのフッ素系樹脂から
なり、さらに無機フィラーを含有することを特徴とする
定着用回転体である。
【0008】<2> 前記無機フィラーが、前記表面層
100質量部に対し、1.0〜10.0質量部含有され
ていることを特徴とする<1>に記載の定着用回転体で
ある。
100質量部に対し、1.0〜10.0質量部含有され
ていることを特徴とする<1>に記載の定着用回転体で
ある。
【0009】<3> 前記無機フィラーが、炭化珪素、
シリカ、窒化ホウ素、アルミナ、窒化チタン、酸化チタ
ン、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、硫酸バリウ
ム、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、炭酸カルシウ
ム、カーボンブラック、グラファイト、マイカ、導電性
マイカのいずれか1以上からなることを特徴とする<1
>または<2>に記載の定着用回転体である。
シリカ、窒化ホウ素、アルミナ、窒化チタン、酸化チタ
ン、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、硫酸バリウ
ム、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、炭酸カルシウ
ム、カーボンブラック、グラファイト、マイカ、導電性
マイカのいずれか1以上からなることを特徴とする<1
>または<2>に記載の定着用回転体である。
【0010】<4> 無機フィラーの体積平均粒径が、
1.0〜20.0μmであることを特徴とする<1>〜
<3>のいずれかに記載の定着用回転体である。
1.0〜20.0μmであることを特徴とする<1>〜
<3>のいずれかに記載の定着用回転体である。
【0011】<5> 前記表面層の厚さが、10.0〜
50.0μmであることを特徴とする<1>〜<4>の
いずれかに記載の定着用回転体である。
50.0μmであることを特徴とする<1>〜<4>の
いずれかに記載の定着用回転体である。
【0012】<6> 前記表面層より下層にシリコーン
ゴムあるいはフッ素ゴムからなる弾性体層が形成されて
いることを特徴とする<1>〜<5>のいずれかに記載
の定着用回転体である。
ゴムあるいはフッ素ゴムからなる弾性体層が形成されて
いることを特徴とする<1>〜<5>のいずれかに記載
の定着用回転体である。
【0013】<7> 表面層が、テトラフルオロエチレ
ン/パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体(MF
A)およびテトラフルオロエチレン/パーフルオロエチ
ルビニルエーテル共重合体(EFA)のいずれかのフッ
素系樹脂からなり、さらに無機フィラーを含有すること
を特徴とする加圧用回転体である。なお、上記加圧用回
転体は、既述の定着用回転体に適用され得るいずれか1
以上の態様を適用することが好ましい。
ン/パーフルオロメチルビニルエーテル共重合体(MF
A)およびテトラフルオロエチレン/パーフルオロエチ
ルビニルエーテル共重合体(EFA)のいずれかのフッ
素系樹脂からなり、さらに無機フィラーを含有すること
を特徴とする加圧用回転体である。なお、上記加圧用回
転体は、既述の定着用回転体に適用され得るいずれか1
以上の態様を適用することが好ましい。
【0014】<8> <1>〜<6>のいずれかに記載
の定着用回転体および<7>に記載の加圧用回転体の少
なくともいずれか1つを具備することを特徴とする定着
装置である。
の定着用回転体および<7>に記載の加圧用回転体の少
なくともいずれか1つを具備することを特徴とする定着
装置である。
【0015】
【発明の実施の形態】<定着用回転体>本発明の定着用
回転体は、表面層が、テトラフルオロエチレン/パーフ
ルオロメチルビニルエーテル共重合体(MFA)および
テトラフルオロエチレン/パーフルオロエチルビニルエ
ーテル共重合体(EFA)のいずれかのフッ素系樹脂か
らなり、さらに無機フィラーを含有する。
回転体は、表面層が、テトラフルオロエチレン/パーフ
ルオロメチルビニルエーテル共重合体(MFA)および
テトラフルオロエチレン/パーフルオロエチルビニルエ
ーテル共重合体(EFA)のいずれかのフッ素系樹脂か
らなり、さらに無機フィラーを含有する。
【0016】図1に本発明の定着用回転体の具体例を示
す断面図を示す。図1に示す定着用回転体は、芯金1上
に上記表面層2が形成され、芯金1と表面層2との間
に、必要に応じて形成される弾性層3が設けられてい
る。
す断面図を示す。図1に示す定着用回転体は、芯金1上
に上記表面層2が形成され、芯金1と表面層2との間
に、必要に応じて形成される弾性層3が設けられてい
る。
【0017】図1に示すように、定着用回転体をロール
状とする場合は、芯金1は金属で構成されることが好ま
しく、具体的にはアルミニウム、鉄、ステンレスといっ
た耐熱金属材料で構成されることが好ましい。なお、定
着用回転体をベルト状のものとする場合、基材は耐熱性
樹脂を使用することが好ましく、具体的には、ポリイミ
ド、ポリアミドイミド、ポリイミダベンダゾール等を使
用することが好ましい。
状とする場合は、芯金1は金属で構成されることが好ま
しく、具体的にはアルミニウム、鉄、ステンレスといっ
た耐熱金属材料で構成されることが好ましい。なお、定
着用回転体をベルト状のものとする場合、基材は耐熱性
樹脂を使用することが好ましく、具体的には、ポリイミ
ド、ポリアミドイミド、ポリイミダベンダゾール等を使
用することが好ましい。
【0018】芯金1上に弾性層3が形成される場合、こ
の弾性層3を形成する材料としては、シリコーンゴムあ
るいはフッ素ゴムが好ましい。シリコーンゴムの場合に
は、HTV、LTVあるいはRTVといった種類のシリ
コーンゴムを用いることができる。フッ素ゴムの場合に
はVDF系フッ素ゴム、VDF−HFP系フッ素ゴム
(二元、三元系)といった種類のフッ素ゴムを用いるこ
とができる。
の弾性層3を形成する材料としては、シリコーンゴムあ
るいはフッ素ゴムが好ましい。シリコーンゴムの場合に
は、HTV、LTVあるいはRTVといった種類のシリ
コーンゴムを用いることができる。フッ素ゴムの場合に
はVDF系フッ素ゴム、VDF−HFP系フッ素ゴム
(二元、三元系)といった種類のフッ素ゴムを用いるこ
とができる。
【0019】弾性層3の厚さは、100〜3000μm
とすることが好ましく、200〜2000μmとするこ
とがより好ましい。100μm未満とすると、トナー画
像に対する追従性が低下(硬度上昇)することがあり、
3000μmを超えると、定着温度までの昇温時間が長
くなり、ウォームアップタイムが上昇(省電力化への弊
害が発生)することがある。
とすることが好ましく、200〜2000μmとするこ
とがより好ましい。100μm未満とすると、トナー画
像に対する追従性が低下(硬度上昇)することがあり、
3000μmを超えると、定着温度までの昇温時間が長
くなり、ウォームアップタイムが上昇(省電力化への弊
害が発生)することがある。
【0020】表面層2をMFAあるいはEFAからなる
フッ素系樹脂で構成することにより、高い表面平滑性を
維持し、表面クラック発生を防止し、耐屈曲性および柔
軟性をも発現させることができる。
フッ素系樹脂で構成することにより、高い表面平滑性を
維持し、表面クラック発生を防止し、耐屈曲性および柔
軟性をも発現させることができる。
【0021】表面層2はさらに無機フィラーを含有す
る。無機フィラーを含有することで、強度および耐久性
の向上だけでなく、表面性改善による画質向上等の作用
効果を発現することができる。当該無機フィラーとして
は、炭化珪素(SiC)、シリカ、窒化ホウ素(B
N)、アルミナ(Al2O3)、窒化チタン(TiN)、
酸化チタン、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、硫
酸バリウム、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、炭酸
カルシウム、カーボンブラック、グラファイト、マイ
カ、導電性マイカのいずれか一種類以上からなることが
好ましい。
る。無機フィラーを含有することで、強度および耐久性
の向上だけでなく、表面性改善による画質向上等の作用
効果を発現することができる。当該無機フィラーとして
は、炭化珪素(SiC)、シリカ、窒化ホウ素(B
N)、アルミナ(Al2O3)、窒化チタン(TiN)、
酸化チタン、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、硫
酸バリウム、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、炭酸
カルシウム、カーボンブラック、グラファイト、マイ
カ、導電性マイカのいずれか一種類以上からなることが
好ましい。
【0022】無機フィラーは、表面層2(フッ素系樹
脂)100質量部に対し、1.0〜10.0質量部含有
されていることが好ましく、1.5〜7.5質量部含有
されていることがより好ましい。無機フィラー含有量が
1.0質量部未満であると無機フィラーが微細すぎるた
めに表面層2の耐久性向上効果が発現しづらくなること
があり、10.0質量部を超えると表面性が悪化し、画
像に悪影響をもたらすことがある。
脂)100質量部に対し、1.0〜10.0質量部含有
されていることが好ましく、1.5〜7.5質量部含有
されていることがより好ましい。無機フィラー含有量が
1.0質量部未満であると無機フィラーが微細すぎるた
めに表面層2の耐久性向上効果が発現しづらくなること
があり、10.0質量部を超えると表面性が悪化し、画
像に悪影響をもたらすことがある。
【0023】無機フィラーの体積平均粒径は、1.0〜
20μmの範囲が好ましく、1.0〜10μmの範囲が
より好ましい。体積平均粒径が20μmを超えると表面
上に凹凸ができやすくなり、画像上に不具合をもたらし
てしまうことがある。体積平均粒径が1.0μm未満で
あると構造上膜の耐久性が十分に発揮できなくなってし
まうことがある。
20μmの範囲が好ましく、1.0〜10μmの範囲が
より好ましい。体積平均粒径が20μmを超えると表面
上に凹凸ができやすくなり、画像上に不具合をもたらし
てしまうことがある。体積平均粒径が1.0μm未満で
あると構造上膜の耐久性が十分に発揮できなくなってし
まうことがある。
【0024】表面層2の厚みは10.0〜50.0μm
の範囲が好ましく、20〜30μmの範囲がより好まし
い。厚みが50.0μmを超えると表面層2が変形しに
くくなり、その結果定着ニップが十分に取れなくなるた
めに画質低下が発生しやすくなることがあり、10.0
μm未満であると膜強度が低下し、耐久性に悪影響をも
たらしてしまうことがある。
の範囲が好ましく、20〜30μmの範囲がより好まし
い。厚みが50.0μmを超えると表面層2が変形しに
くくなり、その結果定着ニップが十分に取れなくなるた
めに画質低下が発生しやすくなることがあり、10.0
μm未満であると膜強度が低下し、耐久性に悪影響をも
たらしてしまうことがある。
【0025】本発明の定着用回転体の製造方法(ロール
形状の場合)としては、芯金1上にプライマーを塗布
し、金型スリーブ内面にテトラフルオロエチレン/パー
フルオロメチルビニルエーテル共重合体(MFA)、あ
るいはテトラフルオロエチレン/パーフルオロエチルビ
ニルエーテル共重合体(EFA)に無機フィラーを所定
量添加したチューブを配置し、その中に液状シリコーン
ゴムを注入し、成型する方法が挙げられる。また、プラ
イマーの塗布された弾性層表面に無機フィラーを所定量
含有した表面フッ素樹脂分散液を塗装し、焼成する方法
等が挙げられる。定着用回転体を管状ベルトにした場合
についても樹脂あるいは金属製の基体状に前記の方法を
適用して製造することができる。
形状の場合)としては、芯金1上にプライマーを塗布
し、金型スリーブ内面にテトラフルオロエチレン/パー
フルオロメチルビニルエーテル共重合体(MFA)、あ
るいはテトラフルオロエチレン/パーフルオロエチルビ
ニルエーテル共重合体(EFA)に無機フィラーを所定
量添加したチューブを配置し、その中に液状シリコーン
ゴムを注入し、成型する方法が挙げられる。また、プラ
イマーの塗布された弾性層表面に無機フィラーを所定量
含有した表面フッ素樹脂分散液を塗装し、焼成する方法
等が挙げられる。定着用回転体を管状ベルトにした場合
についても樹脂あるいは金属製の基体状に前記の方法を
適用して製造することができる。
【0026】<加圧用回転体>本発明の加圧用回転部材
は、表面層が、テトラフルオロエチレン/パーフルオロ
メチルビニルエーテル共重合体(MFA)およびテトラ
フルオロエチレン/パーフルオロエチルビニルエーテル
共重合体(EFA)のいずれかのフッ素系樹脂からな
り、さらに無機フィラーを含有する。詳しくは、既述の
定着用回転体と同様の構成(例えば、図1と同様な構
成)とすることが好ましく、同様の方法で製造すること
ができる。
は、表面層が、テトラフルオロエチレン/パーフルオロ
メチルビニルエーテル共重合体(MFA)およびテトラ
フルオロエチレン/パーフルオロエチルビニルエーテル
共重合体(EFA)のいずれかのフッ素系樹脂からな
り、さらに無機フィラーを含有する。詳しくは、既述の
定着用回転体と同様の構成(例えば、図1と同様な構
成)とすることが好ましく、同様の方法で製造すること
ができる。
【0027】<定着装置>本発明の定着装置は、既述の
定着用回転体および既述の加圧用回転体の少なくともい
ずれか1つを具備すれば特に制限されず、その他の部材
として種々の公知の部材を組合せることができる。以
下、本発明の定着装置の具体例を図2を参照しながら説
明する。
定着用回転体および既述の加圧用回転体の少なくともい
ずれか1つを具備すれば特に制限されず、その他の部材
として種々の公知の部材を組合せることができる。以
下、本発明の定着装置の具体例を図2を参照しながら説
明する。
【0028】図2に示す定着装置は、主に、本発明の定
着用回転体として適用される加熱定着ロール11と、ロ
ール23、24および本発明の加圧用回転体として適用
される圧力ロール25と、により張架されたエンドレス
ベルト15から構成される。加熱定着ロール11は、そ
の内部に加熱源として、例えば出力850Wのハロゲン
ランプ等が設けられている。また、その表面には適宜、
温度センサが配置され、表面温度を計測し、その計測信
号により、図示しない温度コントローラによってハロゲ
ンランプがフィードバック制御されて、加熱定着ロール
11の表面が150〜180℃に調節されるようになっ
ている。
着用回転体として適用される加熱定着ロール11と、ロ
ール23、24および本発明の加圧用回転体として適用
される圧力ロール25と、により張架されたエンドレス
ベルト15から構成される。加熱定着ロール11は、そ
の内部に加熱源として、例えば出力850Wのハロゲン
ランプ等が設けられている。また、その表面には適宜、
温度センサが配置され、表面温度を計測し、その計測信
号により、図示しない温度コントローラによってハロゲ
ンランプがフィードバック制御されて、加熱定着ロール
11の表面が150〜180℃に調節されるようになっ
ている。
【0029】圧力ロール25は、圧縮コイルスプリング
26によって、一定荷重で加熱定着ロール11の中心に
向けて押圧されている。エンドレスベルト15は、ポリ
イミドフィルム等で形成されていることが好ましい。ロ
ール23、24はステンレス等によって形成されてこと
が好ましい。圧力ロール25とロール24との間には、
圧力補助パッド30が配置されている。この圧力補助パ
ッド30は、ベースプレート31、耐熱性液体40を真
空封入した弾性袋41および低摩擦層33とを積層して
形成したものである。ベースプレート31は、例えばス
テンレス鋼製のもので、耐熱性液体40を真空封入した
弾性袋41を支持するために断面コの字形状をしてい
る。また、耐熱性液体40は、例えば、粘度300cs
のジメチルシリコンオイル(商品名「KF−96」:信
越化学株式会社製)等を使用することが可能で、液体が
浸透しないフッ素ゴムからなる厚さ500μm程度の薄
膜の袋からなる弾性袋41内に真空封入されている。さ
らに、低摩擦層33としては、例えば、ポリテトラフル
オロエチレンを含浸させたガラス繊維シートである中興
化成製の「FGF−400−4」(商品名)を使用する
ことができる。
26によって、一定荷重で加熱定着ロール11の中心に
向けて押圧されている。エンドレスベルト15は、ポリ
イミドフィルム等で形成されていることが好ましい。ロ
ール23、24はステンレス等によって形成されてこと
が好ましい。圧力ロール25とロール24との間には、
圧力補助パッド30が配置されている。この圧力補助パ
ッド30は、ベースプレート31、耐熱性液体40を真
空封入した弾性袋41および低摩擦層33とを積層して
形成したものである。ベースプレート31は、例えばス
テンレス鋼製のもので、耐熱性液体40を真空封入した
弾性袋41を支持するために断面コの字形状をしてい
る。また、耐熱性液体40は、例えば、粘度300cs
のジメチルシリコンオイル(商品名「KF−96」:信
越化学株式会社製)等を使用することが可能で、液体が
浸透しないフッ素ゴムからなる厚さ500μm程度の薄
膜の袋からなる弾性袋41内に真空封入されている。さ
らに、低摩擦層33としては、例えば、ポリテトラフル
オロエチレンを含浸させたガラス繊維シートである中興
化成製の「FGF−400−4」(商品名)を使用する
ことができる。
【0030】ここで耐熱性液体40を真空封入した弾性
袋41が設けられていることにより、エンドレスベルト
15と接触する低摩擦層33の接触面は、加熱定着ロー
ル11の外周面と整合可能になっている。すなわち、一
定以上の荷重によって圧力補助パッド30を加熱定着ロ
ール11に向けて押圧すれば、耐熱性液体40を真空封
入した弾性袋41が柔軟に変形し、低摩擦層33の接触
面が加熱定着ロール1の外周面と整合する。
袋41が設けられていることにより、エンドレスベルト
15と接触する低摩擦層33の接触面は、加熱定着ロー
ル11の外周面と整合可能になっている。すなわち、一
定以上の荷重によって圧力補助パッド30を加熱定着ロ
ール11に向けて押圧すれば、耐熱性液体40を真空封
入した弾性袋41が柔軟に変形し、低摩擦層33の接触
面が加熱定着ロール1の外周面と整合する。
【0031】図2に示す定着装置を使用する場合、ま
ず、図面上、右方向から、図示しない転写装置によりシ
ート7の上にトナー8の像が転写され、ベルトニップに
向けてこのシート7が搬送されてくる。シート7は、ベ
ルトニップの圧力補助パッド30の配置されている側に
搬送される。そして、ベルトニップに作用する圧力とハ
ロゲンランプによって加熱定着ロール11を通じて与え
られる熱とにより、トナー8の像がシート7上に定着す
る。
ず、図面上、右方向から、図示しない転写装置によりシ
ート7の上にトナー8の像が転写され、ベルトニップに
向けてこのシート7が搬送されてくる。シート7は、ベ
ルトニップの圧力補助パッド30の配置されている側に
搬送される。そして、ベルトニップに作用する圧力とハ
ロゲンランプによって加熱定着ロール11を通じて与え
られる熱とにより、トナー8の像がシート7上に定着す
る。
【0032】ここで、ベルトニップ内の圧力が十分でな
い場合には、ベルトニップを通過中にシート7が加熱さ
れることにより、シート7およびトナー8に含まれてい
た空気が膨張したり、水分が蒸発して、エンドレスベル
ト15側に逃げ出す。そして、この空気や水蒸気がベル
トニップ内で気泡となって、未定着のトナー8を攪乱す
ることになる。
い場合には、ベルトニップを通過中にシート7が加熱さ
れることにより、シート7およびトナー8に含まれてい
た空気が膨張したり、水分が蒸発して、エンドレスベル
ト15側に逃げ出す。そして、この空気や水蒸気がベル
トニップ内で気泡となって、未定着のトナー8を攪乱す
ることになる。
【0033】しかし、図2に示す定着装置では、エンド
レスベルト15を圧力補助パッド30の接触面によって
加熱定着ロール11に向けて押し付けており、この接触
面が加熱定着ロール11の外周面と整合可能になってい
る。したがって、エンドレスベルト15を加熱定着ロー
ル11に対して隙間なく押さえ付けることが可能であ
り、これによってシート7やトナー8からの空気や水蒸
気の逃げ出しを抑制することができる。このため、ベル
トニップ内での気泡の発生および成長を抑制でき、成長
した気泡によって未定着のトナー8が攪乱されるのを防
止することができる。
レスベルト15を圧力補助パッド30の接触面によって
加熱定着ロール11に向けて押し付けており、この接触
面が加熱定着ロール11の外周面と整合可能になってい
る。したがって、エンドレスベルト15を加熱定着ロー
ル11に対して隙間なく押さえ付けることが可能であ
り、これによってシート7やトナー8からの空気や水蒸
気の逃げ出しを抑制することができる。このため、ベル
トニップ内での気泡の発生および成長を抑制でき、成長
した気泡によって未定着のトナー8が攪乱されるのを防
止することができる。
【0034】これと同時に、圧力補助パッド30の接触
面で大きな面積にわたって、エンドレスベルト15と加
熱定着ロール11との間に作用する圧接力を与えること
ができるので、ベルトニップ間を通過するシート7上の
トナー8をエンドレスベルト15と加熱定着ロール11
とで確実に押さえて定着させることが可能である。この
ようにして、トナー像の乱れを防止しながら、トナー像
を定着させることができる。
面で大きな面積にわたって、エンドレスベルト15と加
熱定着ロール11との間に作用する圧接力を与えること
ができるので、ベルトニップ間を通過するシート7上の
トナー8をエンドレスベルト15と加熱定着ロール11
とで確実に押さえて定着させることが可能である。この
ようにして、トナー像の乱れを防止しながら、トナー像
を定着させることができる。
【0035】以上、本発明の定着用回転体、加圧用回転
体および定着装置は、使用条件にもよるが、50万枚程
度の連続使用に耐えることが可能で、表面磨耗による画
像不良を生じず、またトナー汚染によるオフセット画質
欠陥を生じない。これはフッ素樹脂であるテトラフルオ
ロエチレン/パーフルオロメチルビニルエーテル共重合
体(MFA)、あるいはテトラフルオロエチレン/パー
フルオロエチルビニルエーテル共重合体(EFA)中に
所定量の無機フィラーが含まれ、その無機フィラー含有
フッ素樹脂層の厚みが所定の厚みとなっていることによ
り、膜表面性が良好で柔軟性に富み、かつその強度が格
段に向上し、画像オフセットがなく、信頼性の高い定着
用回転体、加圧用回転体および定着装置となっているか
らであると推定できる。
体および定着装置は、使用条件にもよるが、50万枚程
度の連続使用に耐えることが可能で、表面磨耗による画
像不良を生じず、またトナー汚染によるオフセット画質
欠陥を生じない。これはフッ素樹脂であるテトラフルオ
ロエチレン/パーフルオロメチルビニルエーテル共重合
体(MFA)、あるいはテトラフルオロエチレン/パー
フルオロエチルビニルエーテル共重合体(EFA)中に
所定量の無機フィラーが含まれ、その無機フィラー含有
フッ素樹脂層の厚みが所定の厚みとなっていることによ
り、膜表面性が良好で柔軟性に富み、かつその強度が格
段に向上し、画像オフセットがなく、信頼性の高い定着
用回転体、加圧用回転体および定着装置となっているか
らであると推定できる。
【0036】
【実施例】以下、本発明を実施例および比較例を挙げて
具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。
具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。
【0037】(実施例1)外径60mmのアルミニウム
芯金上にプライマー(東レダウコーニング社製)を塗布
した後、この芯金を、体積平均粒径5μmのマイカを5
質量部含むMFA樹脂からなるチューブが内面にセット
された円筒状金型スリーブに配置した。その後、このな
かに液状シリコーンゴム(東レダウコーニング社製)を
注入し、加硫させ、フッ素樹脂被覆ロールを作製した。
芯金上にプライマー(東レダウコーニング社製)を塗布
した後、この芯金を、体積平均粒径5μmのマイカを5
質量部含むMFA樹脂からなるチューブが内面にセット
された円筒状金型スリーブに配置した。その後、このな
かに液状シリコーンゴム(東レダウコーニング社製)を
注入し、加硫させ、フッ素樹脂被覆ロールを作製した。
【0038】(実施例2)外径60mmのアルミニウム
芯金上にプライマー(東レダウコーニング社製)を塗布
した後、この芯金を、体積平均粒径10μmであるマイ
カを5質量部含むEFA樹脂からなるチューブが内面に
セットされた円筒状金型スリーブに配置した。その後、
このなかに液状シリコーンゴム(東レダウコーニング社
製)を注入し、加硫させ、フッ素樹脂被覆ロールを作製
した。
芯金上にプライマー(東レダウコーニング社製)を塗布
した後、この芯金を、体積平均粒径10μmであるマイ
カを5質量部含むEFA樹脂からなるチューブが内面に
セットされた円筒状金型スリーブに配置した。その後、
このなかに液状シリコーンゴム(東レダウコーニング社
製)を注入し、加硫させ、フッ素樹脂被覆ロールを作製
した。
【0039】(実施例3)外径60mmのアルミニウム
芯金上にプライマー(東レダウコーニング社製)を塗布
した後、この芯金を、体積平均粒径10μmであるマイ
カ5質量部と、体積平均粒径5.0μmであるCB(カ
ーボンブラック)3質量部と、を含むMFA樹脂からな
るチューブが内面にセットされた円筒状金型スリーブに
配置した。その後、このなかに液状シリコーンゴム(東
レダウコーニング社製)を注入し、加硫させ、フッ素樹
脂被覆ロールを作製した。
芯金上にプライマー(東レダウコーニング社製)を塗布
した後、この芯金を、体積平均粒径10μmであるマイ
カ5質量部と、体積平均粒径5.0μmであるCB(カ
ーボンブラック)3質量部と、を含むMFA樹脂からな
るチューブが内面にセットされた円筒状金型スリーブに
配置した。その後、このなかに液状シリコーンゴム(東
レダウコーニング社製)を注入し、加硫させ、フッ素樹
脂被覆ロールを作製した。
【0040】(実施例4)外径60mmのアルミニウム
芯金上にプライマー(東レダウコーニング社製)を塗布
した後、体積平均粒径18μmであるマイカ3質量部
と、体積平均粒径3.0μmであるグラファイトと、を
5質量部含むEFA樹脂からなるチューブが内面にセッ
トされた円筒状金型スリーブに配置した。その後、この
なかに液状シリコーンゴム(東レダウコーニング社製)
を注入し、加硫させ、フッ素樹脂被覆ロールを作製し
た。
芯金上にプライマー(東レダウコーニング社製)を塗布
した後、体積平均粒径18μmであるマイカ3質量部
と、体積平均粒径3.0μmであるグラファイトと、を
5質量部含むEFA樹脂からなるチューブが内面にセッ
トされた円筒状金型スリーブに配置した。その後、この
なかに液状シリコーンゴム(東レダウコーニング社製)
を注入し、加硫させ、フッ素樹脂被覆ロールを作製し
た。
【0041】(比較例1)外径60mmのアルミニウム
芯金上にプライマー(東レダウコーニング社製)を塗布
した後、PFA樹脂からなるチューブが内面にセットさ
れた円筒状金型スリーブに配置し、このなかに液状シリ
コーンゴム(東レダウコーニング社製)を注入し、加硫
させ、フッ素樹脂被覆ロールを作製した。
芯金上にプライマー(東レダウコーニング社製)を塗布
した後、PFA樹脂からなるチューブが内面にセットさ
れた円筒状金型スリーブに配置し、このなかに液状シリ
コーンゴム(東レダウコーニング社製)を注入し、加硫
させ、フッ素樹脂被覆ロールを作製した。
【0042】(比較例2)外径60mmのアルミニウム
芯金上にプライマー(東レダウコーニング社製)を塗布
した後、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)を3
0質量部含むMFA樹脂からなるチューブが内面にセッ
トされた円筒状金型スリーブに配置し、このなかに液状
シリコーンゴム(東レダウコーニング社製)を注入し、
加硫させ、フッ素樹脂被覆ロールを作製した。
芯金上にプライマー(東レダウコーニング社製)を塗布
した後、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)を3
0質量部含むMFA樹脂からなるチューブが内面にセッ
トされた円筒状金型スリーブに配置し、このなかに液状
シリコーンゴム(東レダウコーニング社製)を注入し、
加硫させ、フッ素樹脂被覆ロールを作製した。
【0043】実施例1〜4および比較例1、2で作製し
た各フッ素樹脂被覆ロールを、それぞれ定着用回転体お
よび加圧用回転体としてプリンター(DocuColo
r1255CP:富士ゼロックス社製)の定着装置に組
み込み、連続通紙による耐久試験および画質評価を行っ
た。結果を表1に示す。
た各フッ素樹脂被覆ロールを、それぞれ定着用回転体お
よび加圧用回転体としてプリンター(DocuColo
r1255CP:富士ゼロックス社製)の定着装置に組
み込み、連続通紙による耐久試験および画質評価を行っ
た。結果を表1に示す。
【0044】
【表1】
【0045】表1より、表面層に無機フィラーを含有す
る実施例1〜4では、比較例1および2に比べ、常に画
質が良好で、耐久性に優れるものであった。なお、上記
実施例においては定着用回転体および加圧用回転体を、
定着ロールおよび加圧ロールとした場合を示したが、こ
れに限るものではなく、ベルト状の定着用回転体あるい
は加圧用回転体の構成の場合においても同様の効果を見
ることができる。
る実施例1〜4では、比較例1および2に比べ、常に画
質が良好で、耐久性に優れるものであった。なお、上記
実施例においては定着用回転体および加圧用回転体を、
定着ロールおよび加圧ロールとした場合を示したが、こ
れに限るものではなく、ベルト状の定着用回転体あるい
は加圧用回転体の構成の場合においても同様の効果を見
ることができる。
【0046】
【発明の効果】本発明によれば、離型性、耐久性、定着
性等に優れた定着用回転体、加圧用回転体および定着装
置を提供することができる。
性等に優れた定着用回転体、加圧用回転体および定着装
置を提供することができる。
【図1】 本発明の定着用回転体の具体例を示す断面図
である。
である。
【図2】 本発明の定着装置の具体例を示す側面図であ
る。
る。
1・・・芯金
2・・・表面層
3・・・弾性層
7・・・シート
8・・・未定着トナー像
11・・・加熱定着ロール
15・・・エンドレスベルト
23、24・・・ロール
25・・・圧力ロール
26・・・圧縮コイルスプリング
29・・・補助圧力ロール
30・・・圧力補助パッド
31・・・ベースプレート
33・・・低摩擦層
40・・・耐熱性液体
41・・・耐熱性弾性袋
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Fターム(参考) 2H033 AA02 AA23 BB05 BB06 BB08
BB14 BB15 BB29 BB30 BB31
3J103 AA02 AA14 AA85 FA05 FA12
FA18 GA57 GA58 GA60 HA03
HA12 HA43 HA47 HA52 HA53
Claims (8)
- 【請求項1】 表面層が、テトラフルオロエチレン/パ
ーフルオロメチルビニルエーテル共重合体(MFA)お
よびテトラフルオロエチレン/パーフルオロエチルビニ
ルエーテル共重合体(EFA)のいずれかのフッ素系樹
脂からなり、さらに無機フィラーを含有することを特徴
とする定着用回転体。 - 【請求項2】 前記無機フィラーが、前記表面層100
質量部に対し、1.0〜10.0質量部含有されている
ことを特徴とする請求項1に記載の定着用回転体。 - 【請求項3】 前記無機フィラーが、炭化珪素、シリ
カ、窒化ホウ素、アルミナ、窒化チタン、酸化チタン、
チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、硫酸バリウム、
酸化マグネシウム、酸化アンチモン、炭酸カルシウム、
カーボンブラック、グラファイト、マイカ、導電性マイ
カのいずれか1以上からなることを特徴とする請求項1
または2に記載の定着用回転体。 - 【請求項4】 無機フィラーの体積平均粒径が、1.0
〜20.0μmであることを特徴とする請求項1〜3の
いずれかに記載の定着用回転体。 - 【請求項5】 前記表面層の厚さが、10.0〜50.
0μmであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか
に記載の定着用回転体。 - 【請求項6】 前記表面層より下層にシリコーンゴムあ
るいはフッ素ゴムからなる弾性体層が形成されているこ
とを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の定着用
回転体。 - 【請求項7】 表面層が、テトラフルオロエチレン/パ
ーフルオロメチルビニルエーテル共重合体(MFA)お
よびテトラフルオロエチレン/パーフルオロエチルビニ
ルエーテル共重合体(EFA)のいずれかのフッ素系樹
脂からなり、さらに無機フィラーを含有することを特徴
とする加圧用回転体。 - 【請求項8】 請求項1〜6のいずれかに記載の定着用
回転体および請求項7に記載の加圧用回転体の少なくと
もいずれか1つを具備することを特徴とする定着装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001349706A JP2003149976A (ja) | 2001-11-15 | 2001-11-15 | 定着用回転体、加圧用回転体および定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001349706A JP2003149976A (ja) | 2001-11-15 | 2001-11-15 | 定着用回転体、加圧用回転体および定着装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003149976A true JP2003149976A (ja) | 2003-05-21 |
Family
ID=19162334
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001349706A Pending JP2003149976A (ja) | 2001-11-15 | 2001-11-15 | 定着用回転体、加圧用回転体および定着装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003149976A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005163837A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-06-23 | Du Pont Mitsui Fluorochem Co Ltd | フッ素樹脂被覆ゴムローラ |
JP2005249992A (ja) * | 2004-03-03 | 2005-09-15 | Fuji Xerox Co Ltd | 定着装置および画像形成装置 |
JP2005258432A (ja) * | 2004-02-13 | 2005-09-22 | Ist:Kk | 複合管状物 |
JP2006091529A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Fuji Xerox Co Ltd | 定着装置、回動部材および画像形成装置 |
JP2008040060A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 定着装置及び画像形成装置 |
JP2012108303A (ja) * | 2010-11-17 | 2012-06-07 | Bando Chem Ind Ltd | 電子写真装置用導電性エラストマー部材 |
US9454116B2 (en) * | 2015-01-14 | 2016-09-27 | Kyocera Document Solutions Inc. | Fixing device including a fixing member to which heat resistant coating is applied and image forming apparatus |
JP2017053974A (ja) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置 |
-
2001
- 2001-11-15 JP JP2001349706A patent/JP2003149976A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005163837A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-06-23 | Du Pont Mitsui Fluorochem Co Ltd | フッ素樹脂被覆ゴムローラ |
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JP4525272B2 (ja) * | 2004-09-24 | 2010-08-18 | 富士ゼロックス株式会社 | 定着装置、回動部材および画像形成装置 |
JP2008040060A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 定着装置及び画像形成装置 |
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JP2017053974A (ja) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置 |
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